DE2213725B2 - Arrangement of the drive unit in a motor vehicle - Google Patents

Arrangement of the drive unit in a motor vehicle

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    • B60R2021/0004—Frontal collision

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung des Antriebs- J3 aggregates in einem mit einer steifen Fahrgastzelle ausgestatteten Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.The invention relates to an arrangement of the drive unit J3 in a motor vehicle equipped with a rigid passenger cell according to the preamble of claim 1.

Bei einer bekannten Anordnung dieser Art (DE-PS 7 67 675) bildet der vordere Antriebsblock mit dem hinteren Ausgleichgetriebe über die Gelenkwelle und das diese umgebende starre Rohr einen vergleichsweisen steifen Bausatz, der gegenüber der verformungssteifen Fahrgastzelle insgesamt mehr oder weniger verschiebbar angeordnet ist. Bei einem Fronialzusammenstoß wird nach Verformen der Knautschzone die aus dem vorderen Antriebsblock, dem zumindest teilweise in einem Tunnel verlaufenden Verbindungsrohr mit der Welle und dem hinteren Ausgleichgetriebe gebildete Antriebseinheit isngesamt gegenüber der r>n Fahrgastzelle verschoben, wobei der vordere, in sich völlig starre Antriebsblock je nach der Größe der Stoßenergie mehr oder weniger tief in die Fahrgastzelle eindringen kann. Das ebenfalls als starre Bauelement ausgebildete Verbindungsrohr nimmt an den Absorp- '' tionsvorgängen der Stoßenergie nicht teil, sondern drückt lediglich unter gleichzeitiger Relativverschicbung im Tunnel das Achsausgleichgetriebe aus seiner Halterung heraus. Ein für die Fahrgäste besonders gefährliches Momcfll liegt darin, daß bei dieser ('° Ausführung die Verformung der Fahrgastzelle durch den eindringenden Antriebsblock sich in einem örtlich ent begrenzten Bereich vollzieht, wobei zwischen diesem Bereich, nämlich der Frontpartie der Fahrgastzellc, und den Insassen nur ein relativ geringer Freiraum h'i besieht. Aufgrund dieser Konzentration der Stoßenergic ist auch die Verformung des vorderen Fahrgastzellenleils mit allen für die Insassen gefährlichen Folgen entsprechend groß,In a known arrangement of this type (DE-PS 7 67 675) the front drive block with the rear differential gear via the cardan shaft and the rigid tube surrounding it forms a comparatively stiff kit that is more or less displaceable overall compared to the deformable passenger compartment. In a Fronialzusammenstoß the crumple zone is the shifted from the forward drive block, the at least partially isngesamt in a tunnel extending connecting pipe with the shaft and the rear differential gear drive unit formed with respect to the r> n passenger compartment by deforming, the front, completely rigid in itself drive block depending can penetrate more or less deep into the passenger compartment depending on the size of the impact energy. The connecting pipe, which is also designed as a rigid component, does not take part in the absorption processes of the impact energy, but merely pushes the axle compensation gear out of its holder with simultaneous relative displacement in the tunnel. A particularly dangerous factor for the passengers is that in this ( '° design the deformation of the passenger cell by the penetrating drive block takes place in a locally delimited area, with only one area between this area, namely the front section of the passenger cell, and the occupants relatively small clearance h 'i shall look. Due to this concentration of the pushing Ergic also the deformation of the front Fahrgastzellenleils with all the occupants dangerous consequences is correspondingly large,

Aufgabe der Erfindung ist es, bei einer Anordnung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art, die in sich formsteife Baugruppe aus dem vorderen Antriebsblock, dem Verbindungsrohr, dem die Fahrgastzelle versteifenden Tunnel und der zum Ausgleichgetriebe führenden Antriebswelle so gegenüber der formsteifen Fahrgastzelle anzuordnen, daß bei Frontalzusammenstößen eine Verteilung der auf die Fahrgastzelle einwirkenden Stoßenergie erfolgt.The object of the invention is, in an arrangement of the type specified in the preamble of claim 1, the inherently rigid assembly from the front drive block, the connecting tube, to which the passenger cell stiffening tunnel and the drive shaft leading to the differential gear as compared to the to arrange dimensionally stable passenger compartment that in head-on collisions a distribution of the impact energy acting on the passenger compartment takes place.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöstThis object is achieved according to the invention by what is stated in the characterizing part of claim 1 Features solved

Diese Lösung geht von der Erkenntnis aus, daß die Größe der Verformungen einzelner Bereiche einer Fahrgastzelle jeweils verringert werden kann, wenn die bei einem Zusammenstoß vom Antriebsblock auf die Zelle übertragenen Stoßenergien an mehreren, voneinander relativ weit entfernten Stellen der Fahrgastzelle aufgenommen und übertragen werden. Durch diese Maßnahmen wird zwar das Maß der Gesamtverformung der Fahrgastzelle nicht wesentlich verringert durch die Verteilung der Angriffspunkte ergibt sich jedoch eine hinsichtlich der Verletzungsgefahren der Insassen wesentlich günstigere Wirkung, weil die bei einem Frontalzusammenstoß vom Antriebsaggregat ausgeübten Stoßenergien nicht allein von den Frontpartien der Fahrgastzelle aus, sondern auch von erfindungsgemäß ausgebildeten Bauelementen in ihrem hinteren Teil aufgenommen werden. Daneben wird noch durch die erfindungsgemäße Anordnung und Ausbildung von Absorptionsvorrichtungen erreicht, daß sich die Gesamtverformung der Fahrgastzelle durch das auftretende Antriebsaggregat verringert, was durch die Verwendung von nur unter erheblicher Stoßbelastung verformbarem Werkstoff erreicht wird, der eine Dämpfungsfunktion erfüllt. This solution is based on the knowledge that the size of the deformations of individual areas of a Passenger compartment can be reduced in each case if the drive block to the in a collision Cell transmitted impact energies at several, relatively distant places in the passenger cell recorded and transmitted. Through these measures, the amount of total deformation is indeed the passenger compartment is not significantly reduced by the distribution of the points of attack however, in terms of the risk of injury to the occupants, it has a much more favorable effect because the a head-on collision exerted by the drive unit not only from the front sections the passenger compartment, but also of components designed according to the invention in their rear Part to be included. In addition, the inventive arrangement and design of Absorption devices achieved that the overall deformation of the passenger compartment by the occurring Drive unit reduced, which is due to the use of deformable only under considerable shock load Material is achieved, which fulfills a damping function.

Bei der vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung gemäß Patentanspruch 2 werden die bei einem Frontalzusammenstoß auftretenden Kräfte in besonders zweckmäßiger Weise auf annähernd den gesamten formsteifen Boden der Fahrgastzelle verteilt.In the advantageous development of the invention according to claim 2 are the at a Frontal collisions occurring forces in a particularly expedient manner on almost the entire rigid floor of the passenger compartment distributed.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung im einzelnen beschrieben. Es zeigtIn the following an embodiment of the invention is described in detail with reference to the drawing. It shows

Fig. 1 und 2 eine schematische Seitenansicht und Draufsicht eines Kraftfahrzeuges mit frontseitig angeordnetem Motor-Getriebe-Block und Hinterachsantrieb, 1 and 2 a schematic side view and top view of a motor vehicle with a front side Engine-gearbox-block and rear-axle drive,

Fi g. 3 einen Längsschnitt durch die erfindungsgemäße Anordnung des Verbindungsrohrs im Tunnel.Fi g. 3 shows a longitudinal section through the inventive Arrangement of the connecting pipe in the tunnel.

Das in den F i g. 1 und 2 dargestellte Kraftfahrzeug V weist eine steife Fahrgastzelle H, einen frontseitig angeordneten Motor-Getriebe-Block 1 und eine angetriebene Hinterachse 2 mit einem Ausgleichgetriebe 3 auf. Eine Übertragungs- bzw. Antriebswelle zwischen dem Motor-Getriebe-Block 1 und dem Ausgleichsgetriebe 3 ist in einem Verbindungsrohr 4 untergebracht, das in einem mittig im Kraftfahrzeugboden angeordnelen Tunnel 5 aufgenommen ist. Die gesamte Baugruppe aus Motor, Getriebeblock, Antriebswelle und Ausgleichgetriebe stellt das Antriebsaggregat des Kraftfahrzeugs dar.The in the F i g. Motor vehicle V illustrated in FIGS. 1 and 2 has a rigid passenger cell H, an engine-transmission block 1 arranged at the front, and a driven rear axle 2 with a differential gear 3. A transmission or drive shaft between the engine-gearbox block 1 and the differential gear 3 is accommodated in a connecting pipe 4, which is received in a tunnel 5 arranged in the center of the vehicle floor. The entire assembly of the engine, transmission block, drive shaft and differential gear represents the drive unit of the motor vehicle.

Eine Vorrichtung A zum Absorbieren kinetischer Energie bei Frontalzusammenstößen ist zwischen dem Verbindungsrohr 4 und dem Tunnel 5 eingebaut. Diese Vorrichtung A ist in einem Knoten von Versteifungsrippen 6 des Fahrzeugbodens angeordnet, die bei demA device A for absorbing kinetic energy in head-on collisions is installed between the connecting pipe 4 and the tunnel 5. This device A is arranged in a node of stiffening ribs 6 of the vehicle floor, which in the

dargestellten Kraftfahrzeug ein X bilden. Die in Fig,3 dargestellte Absorptionsvorrichtung A besteht aus einer formsteifen Manschette 7, die eine Buchse 8 aus verformbarem Werkstoff enthält, die konzentrisch zum Verbindungsrohr 4 angeordnet und kraftschlüssig auf ~> einen Ringwulst 9 aufgezogen ist. Der Außendurchmesser dieser Ringwulst 9 ist größer als der Innendurchmesser der Buchse 8. Eine Relativverschiebung des Ringwulste;'. 9 gegenüber der Buchse 8 erfordert eine große vorbestimmte Kraft, wie sie z. B. bei einem Frontalzusammenstoß vom Motor-Getriebe-Block 1 ausgeübt wird.represented motor vehicle form an X. The absorption device A shown in FIG. 3 consists of a dimensionally stable sleeve 7 which contains a bushing 8 made of deformable material, which is arranged concentrically to the connecting pipe 4 and is pulled onto an annular bead 9 with a force fit. The outside diameter of this annular bead 9 is larger than the inside diameter of the bushing 8. A relative displacement of the annular bead; '. 9 relative to the socket 8 requires a large predetermined force, as z. B. is exerted by the engine-transmission block 1 in a head-on collision.

Beiderseits der Absorptionsvorrichtung A sind Anschläge 10 von V- oder Ringquerschnitt an der Innenseite des Tunnels 5 befestigt Diese bügeiförmigen Anschläge 10 gelangen nur dann zur Wirkung, wenn die Relativverschiebungen zwischen dem Verbindungsrohr 4 und dem Tunnel 5 bzw. dem Kraftfahrzeugboden die nur bei einem Frontalzusammenstoß auftretenden Grenzwerte übersteigen. 2uOn both sides of the absorption device A , stops 10 with a V or ring cross-section are attached to the inside of the tunnel 5 Exceed limit values. 2u

Die Wirkungsweise der Anordnung ist folgende:
Bei normalem Fahrbetrieb ist das Spiel zwischen dem Verbindungsrohr 4 und der Absorptionsvorrichtung A einerseits sowie dem Tunnel 5 mit den Anschlägen 10 andererseits ausreichend groß, um betriebsmäßige Relativbewegungen ohne gegenseitige Berührung zuzulassen. Die Größe dieses Spiels wird je nach der abgefederten oder ungefederten Anordnung des Achsgehäuses gewählt.The mode of operation of the arrangement is as follows:
During normal driving, the play between the connecting pipe 4 and the absorption device A on the one hand and the tunnel 5 with the stops 10 on the other hand is sufficiently large to allow operational relative movements without mutual contact. The size of this game is selected depending on the sprung or unsprung arrangement of the axle housing.

Bei einem frontalen Stoß wird der vordere Teil des Kraftfahrzeuges zusammengedrückt und dabei ein Teil der kinetischen Stoßenergie aufgenommen. Bei schweren Frontalzusammenstößen überträgt sich die Stoßenergie vom Motor-Getriebe-Block über das Verbindungsrohr 4 auf die Absorptionsvorrichtung A, die bis zur Anlage an die hinteren Anschläge 10 zurückgedrückt wird. Die Relativverschiebung zwischen dem Verbindungsrohr 4 und dem Tunnel 5 wird dabei stark gebremst, wobei eine erhebliche Energieabsorption verbunden ist Auf diese Weise verschieben sich die möglichen Grenzbelastungen der Fahrgastzelle.In the event of a frontal impact, the front part of the motor vehicle is compressed and part of the kinetic impact energy is absorbed. In the event of severe head-on collisions, the impact energy is transmitted from the engine / gearbox block via the connecting pipe 4 to the absorption device A, which is pushed back to make contact with the rear stops 10. The relative displacement between the connecting pipe 4 and the tunnel 5 is strongly braked, with considerable energy absorption being associated. In this way, the possible limit loads on the passenger cell are shifted.

Bei einem entsprechenden Stoß an das Fahrzeugheck ist der Dämpfungs- und Absorptionsvtjrgang annähernd gleich. In diesem Fall wird der hintere Fahrzeugteil verformt und die Stoßenergie überträgt sich durch die Hinterachse sowie ggf. über ein ir der Achsebene horizontal angeordnetes Reserverad ajf die Fahrgastzelle. Zur Versteifung der Karosserie sind in den sog. Knautschzonen vordere und hintere Einbauten 11 bzw. 12 angeordnet, die einen bestimmten Anteil der Stoßenergie vor dem Wirksamwerden der Vorrichtung A absorbieren.In the event of a corresponding impact on the rear of the vehicle, the damping and absorption processes are approximately the same. In this case, the rear part of the vehicle is deformed and the impact energy is transmitted through the rear axle and, if necessary, the passenger cell via a spare wheel ajf arranged horizontally in the axis plane. To stiffen the body, front and rear fittings 11 and 12 are arranged in the so-called crumple zones, which absorb a certain proportion of the impact energy before the device A takes effect.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (2)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Anordnung des Antriebsaggregates in einem mit einer steifen Fahrgastzelle ausgestatteten Kraftfahrzeug, bei welchem das Antriebsaggregat aus einem frontseitig angeordneten Motor-Getriebe-Block und einer mit einem Ausgleichgetriebe versehenen, angetriebenen Hinterachse besteht, wobei der Motor-Getriebe-Biock mit dem Ausgleichgetriebe der Hinterachse durch ein steifes i" Verbindungsrohr verbunden ist, welches in einem die Fahrgastzelle versteifenden Tunnel aufgenommen ist und in dem die zum Ausgleichgetriebe führende Antriebswelle angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungsrohr (4) in an sich bekannter Weise einen in einer Buchse (8) aus einem verformbaren Werkstoff fest eingebetteten Ringwulst (9) aufweist und die Buchse (8) in einer formsteifeD Manschette (7) aufgenommen ist, und daß im Tunnel (5) zu beiden Seiten der Manschette1. Arrangement of the drive unit in one Motor vehicle equipped with a rigid passenger compartment, in which the drive unit from a front-mounted engine-gearbox block and one with a differential gear provided, driven rear axle, the engine-gearbox block with the differential the rear axle is connected by a rigid i "connecting tube, which is in a the passenger compartment stiffening tunnel is added and in which the differential gear leading drive shaft is arranged, thereby characterized in that the connecting pipe (4) is in a known manner in a socket (8) has firmly embedded annular bead (9) made of a deformable material and the bushing (8) in a dimensionally stable cuff (7) is added, and that in the tunnel (5) on both sides of the cuff (7) feste Anschläge (10) mit einem vorbestimmten Längsspiel angeordnet sind.(7) fixed stops (10) are arranged with a predetermined longitudinal play. 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die aus dem Ringwulst (9), der Buchse2. Arrangement according to claim 1, characterized in that that from the annular bead (9), the socket (8) und der Manschette (7) einerseits sowie aus den Anschlägen (10) andererseits gebildete Absorptionsvorrichtung (A) in einem Bereich des Tunnels (5) angeordnet ist, in dem der Tunnel (5) mit dem Knoten von X-förmig ausgebildeten Versteifungsrippen (6) des Fahrzeugbodens fest verbunden ist. J0 (8) and the cuff (7) on the one hand and the absorption device (A) formed from the stops (10) on the other hand is arranged in an area of the tunnel (5) in which the tunnel (5) with the knot of X-shaped stiffening ribs (6) of the vehicle floor is firmly connected. J0
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